一种agv的双供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种AGV的双供电系统，包括非接触供电移动部分、电池系统和直流电源系统；非接触供电移动部分、电池系统均与直流电源系统连接，直流电源系统与AGV控制系统连接。本实用新型实现AGV运行的连续性，采用电池或超级电容供电的AGV，在运行到非接触供电路段时，拾取器提供的电量，通过充电模块给电池或超级电容进行充电；在离开非接触供电路段时，AGV靠电池或超级电容提供的电能工作。双供电系统智能灵活切换，满足AGV的连续工作，提高运行效率。
【专利说明】 —种AGV的双供电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及双供电系统灵活自动切换装置，实现AGV即自动导引车的柔性运行及不间断的电力供应。
【背景技术】
[0002]目前，AGV(自动导引车)广泛应用于物流系统中，AGV采用了电瓶车技术与机器人技术的结合，大大降低了人工劳动强度，提高了工作效率，增强了企业的自动化程度形象。AGV车供电系统一般采用蓄电池组或非接触供电技术，采用电池组供电可以满足AGV的柔性轨迹运行的需求，但电池组的充电会占用一定的工作时间影响工作节拍，尤其是不能满足24小时连续移动运行工作的需求。同时AGV的功率和行驶距离受到极大的限制，AGV的利用率也不高。为了提高AGV的利用率，就必须对AGV的电池进行经常性的充电。为了保证AGV在生产线上不用移出生产过程就可以完成充电，必须在整个生产过程系统中，在允许AGV暂停的地方(比如分段运输区，转向区，装载停止区等)设置并安装多个电池充电站，定时定点对AGV进行充电，这样就增加了设备投入成本。
[0003]非接触供电技术是一种通过非机械接触的方式进行电力和信号传输的技术。其工作原理类似于传统变压器电力传输原理，也是利用磁场耦合进行电能-磁场能-电能的转换和电能的传输。非接触供电系统初级线圈电缆安装在AGV预先设计行走线路的导轨里面，并与电源控制柜相连。AGV通过感应拾取器，将电能无接触的传输到变换器中，最终输出直流电源供驱动器使用，拾取器安装位置要求与初级线圈垂直距离15mm，这样可以保证AGV不间断的供电，但受限于初级线圈电缆的布置，AGV只能沿着初级线圈线缆轨迹运行，不能实现多样化的柔性轨迹运行需求，同时为了保证供电功率，AGV上需要安装有多个拾取器，以防止个别拾取器偏离轨迹降低取电效率，在AGV过大偏离运行轨迹及离开运行轨迹维护时，拾取器无法取电，对恢复AGV运行及维护操作造成困难。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能在没有非接触供电区域无缝切换电源和电池供电的双供电系统。
[0005]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:
[0006]一种AGV的双供电系统，包括非接触供电移动部分、电池系统和直流电源系统；非接触供电移动部分、电池系统均与直流电源系统连接，直流电源系统与AGV控制系统连接。
[0007]所述直流电源系统包括顺序连接的电压管理模块、直流供电/充电/电池管理模块和直流供电通讯模块；所述电压管理模块与电池系统连接；所述直流供电/充电/电池管理模块与非接触供电移动部分、电池系统、AGV控制系统连接，所述直流供电通讯模块与AGV控制系统。
[0008]所述非接触供电移动部分包括互相连接的拾取器和转换器；所述拾取器与非接触供电静止部分的线圈部分对应，所述转换器的输出端与直流电源系统的输入端连接。[0009]电池系统为锂电池、铅酸电池或者超级电容。
[0010]本实用新型具有以下有益效果及优点:
[0011]1.本实用新型实现AGV运行的连续性。采用电池或超级电容供电的AGV，在运行到非接触供电路段时，拾取器提供的电量，通过充电模块给电池或超级电容进行充电；在离开非接触供电路段时，AGV靠电池或超级电容提供的电能工作。双供电系统智能灵活切换，满足AGV的连续工作，提高运行效率。
[0012]2.设备工作及维护的便利性，同时摆脱了 AGV运行轨迹的局限性。采用非接触供电的AGV，在运行空间狭小，无法实现非接触供电时，可以通过自动切换电池或超级电容来实现。双供电系统还可防止非接触供电AGV运行偏差断电的故障，同时维修维护更加灵活，无需将AGV运行至非接触供电线路上维修。
[0013]3.提闻了设备整体利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是本实用新型的工作原理图。
[0016]图2是非接触供电原理图。
[0017]图3是双供电系统结构框图。
[0018]其中，19非接触供电系统静止部分，20非接触供电系统移动部分，21电池系统，22直流电源系统，23直流供电通讯模块，24电压管理模块，25直流供电/充电/电池管理模块，99AGV控制系统。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0020]为了改善现有的AGV供电系统不能兼顾不间断供电和柔性轨迹运行状况，本实用新型整合了非接触系统供电技术和电池系统(电池系统可以是锂电池、铅酸电池或者是超级电容等储能单元)供电技术，加入直流电源不间断管理系统，通过CAN总线也可以是其他总线形式如profibus、profinet等,监控管理电池状态,采用嵌入式工控机或PLC等核心控制单元，控制AGV沿预先设计路线自动运行。该双供电系统AGV不仅能连续移动运行，而且能在没有非接触供电区域无缝切换到电池单元持续续航，由于采用双供电系统自动切换机制，当AGV故障时不用外接临时电源，减少人工操作繁琐步骤，降低了设备本身Down time(停机)时间，从而实现该实用新型高柔性轨迹运行及方便维护的特点。
[0021]本实用新型所采用的技术方案是:AGV双供电系统由非接触供电系统移动部分(非接触拾取器、转换器)20、直流电源系统22、电池系统21组成，直流电源系统22包括直流供电/充电/电池管理模块25、电压管理模块24、直流供电通讯模块23。拾取器及转换器用于将地面初级线圈电缆感应电转换直流供设备使用；直流电源系统22用于管理转换器对设备的供电；
[0022]直流供电/充电/电池管理模块25用于管理转换器供电与电池供电的切换、保持电池浮充和电池故障报警，包括直流供电模块、充电模块、电池管理模块；将非接触供电系统移动部分20的转换器与充电模块、电池系统21顺序连接，并输出直流电通过充电模块输出涓流对电池系统21充电；电池系统21顺序连接电压管理模块24、电池管理模块、AGV控制系统99，由电池管理模块控制输出动力电到AGV控制系统99 ;非接触供电系统移动部分20与直流供电模块连接，电池管理模块连接充电模块和直流供电模块通过预设的参数值，管理及控制电池充电和电源双切换，直流供电通讯模块23连接电池管理模块，通过总线形式上报电源信息并与AGV控制系统99连接；
[0023]电压管理模块24用于当转换器断电后对电池进行电压匹配并配合电池管理模块给设备供电；双供电系统的输入输出完全隔离(隔离电压可达3000伏),输出正负对地漏电检测(漏电可关断)。AGV双供电系统转换器断电后，5ms切换至电池供电，当转换器来电，系统检测到电压正常后转转换器供电。本实用新型适用范围广泛，可以满足现场不同的工艺需求，实现高柔性不间断运行的要求。
[0024]在图1中，AGV控制系统99采用嵌入式工控机或具有高速运算处理的PLC作为AGV的控制管理核心，AGV的主程序以及参数文件、引导文件存储在控制器的存储器上作为AGV的控制软件，控制器通过总线接口方式与AGV系统直流供电通讯模块23进行通讯，掌握电源系统的工作状态。该实用新型AGV双供电由非接触供电系统移动部分20和电池系统21双系统供电，实现无间隙切换，切换时间5ms，当非接触供电系统移动部分20电压低于预设电压值后，直流电源系统22电池管理模块控制内部继电器线圈C和Cl，使继电器常开触点C闭合，常闭触点Cl断开，备用电源即电池系统21通过电压管理模块24匹配电压后通过继电器C触点向AGV车供电，电池放电工作由直流供电通讯模块23监控并上报给上位机即AGV控制系统99。当非接触供电系统移动部分20电压恢复到正常电压后，电池管理模块断开C线圈转由非接触供电系统移动部分20通过继电器Cl触点正常对AGV供电，切换时间5ms,非接触供电系统移动部分20正常供电约5S后，关闭电池系统21输出。正常情况下直流供电/充电/电池管理模块25中的充电模块对电池进行浮充电，电流可控，充电充满后供电/充电/电池管理模块25中的充电模块自动停止对电池系统21充电，系统充电能耗小。
[0025]在图2所示非接触供电原理图中，非接触供电系统分为静止部分和移动部分两±夹，非接触供电系统静止部分19将地面标准电源3相380VAC，50HZ电经过电源形式转换再通过系统补偿，变换为25KHZ的中频电，通过非接触供电系统移动部分20感应拾取器，无接触的传输到转换器中，输出电给直流电源系统22进行管理，最终输出的500VDC直流电供驱动器使用，驱动标准的交流电机和伺服电机，以及24VDC直流电供控制单元使用。其中，TPS为电压源系统，TAS为电流源系统，TPM为转换器。
[0026]在图3所示双供电系统结构框图，直流供电/充电/电池管理模块25管理非接触供电系统供电与电池供电的切换、保持电池浮充、监测电池故障；通过直流供电通讯模块23与AGV控制系统99的控制器进行通讯。电池系统21通过电压管理模块24在非接触供电系统断电后对电池进行电压匹配并通过电池管理模块给AGV控制系统99供电；采用本实用新型能够根据AGV运行轨迹取电变化，自动切换对应的供电系统，具有抗冲击及无缝切换特点，满足AGV运行条件多样化需求。
【权利要求】
1.一种AGV的双供电系统，其特征在于:包括非接触供电移动部分(20)、电池系统(21)和直流电源系统(22);非接触供电移动部分(20)、电池系统(21)均与直流电源系统(22)连接，直流电源系统(22)与AGV控制系统(99)连接。
2.根据权利要求1所述的一种AGV的双供电系统，其特征在于:所述直流电源系统(22)包括顺序连接的电压管理模块(24)、直流供电/充电/电池管理模块(25)和直流供电通讯模块(23);所述电压管理模块(24)与电池系统(21)连接；所述直流供电/充电/电池管理模块(25 )与非接触供电移动部分(20 )、电池系统(21)、AGV控制系统(99 )连接，所述直流供电通讯模块(23)与AGV控制系统(99)连接。
3.根据权利要求1所述的一种AGV的双供电系统，其特征在于:所述非接触供电移动部分(20)包括互相连接的拾取器和转换器；所述拾取器与非接触供电静止部分(19)的线圈部分对应，所述转换器的输出端与直流电源系统(22)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种AGV的双供电系统，其特征在于:电池系统(21)为锂电池、铅酸电池或者超级电容。
【文档编号】H02J7/00GK203481872SQ201320564785
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】李明儒, 高峰, 王翰林, 崔铁祺 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司